Wstęp
Jedną z podstawowych funkcji opakowania jest ochrona produktu przed działaniem czynników zewnętrznych i zabezpieczenie jego cech użytkowych. Poprzez grafikę opakowania (elementy barwne, symbole, znaki i rysunki umieszczone na opakowaniu) i zawarte na nim informacje pełni ono jednak również funkcje marketingowe, zachęcając do zakupu.
Znaczący udział w rynku opakowań mają opakowania z tworzyw sztucznych, powszechnie stosowane ze względu na swoje właściwości [1]. Produkcja wyrobów z tworzyw sztucznych, w tym opakowań, jest obecnie jedną z najszybciej rozwijających się dziedzin gospodarki.
W czasie użytkowania, zwłaszcza w środowisku atmosferycznym, materiały polimerowe, z których wykonane są opakowania, ulegają niszczeniu, tracąc swoje właściwości. Dlatego też ważne jest poznanie wpływu, jaki wywierają czynniki atmosferyczne: promieniowanie słoneczne, temperatura, wilgotność powietrza oraz woda, na trwałość materiałów polimerowych i ich właściwości – wytrzymałość, wygląd zewnętrzny, funkcjonalność. Badanie materiałów w czasie działania czynników środowiskowych i określanie stopnia ich starzenia się pozwala wykryć wczesne stadia degradacji oraz dostarcza cennych informacji, pomocnych w fazie projektowania wyrobów z tych materiałów [2].
Rzeczywiste rozpoznanie procesów starzenia się materiałów polimerowych w warunkach środowiska naturalnego w celu uzyskania mierzalnego działania degradującego, a także wiarygodnie udokumentowanej oceny tego działania na materiały może zająć wiele lat. Konieczne jest więc poznanie wpływu środowiska na materiały w warunkach w pełni kontrolowanych i odtwarzalnych, dających możliwość oceny ich wpływu na poszczególne parametry tworzywa. Efekty oddziaływania czynników świadczące o zachodzącym procesie degradacji mogą być pierwszą oznaką, że materiał nie jest w pełni zdolny do dalszego pełnienia przewidzianej dla niego funkcji i dalszego użytkowania lub utracił walory marketingowe. Aspekty wizualne opakowania stanowią istotny czynnik determinujący użycie, a nawet wpływający na sprzedaż samych produktów, dlatego tak ważna jest analiza zmian barwy opakowania pomiędzy momentem jego wytworzenia a przewidywaną datą przydatności do użycia. Obserrwacja zmiany barw materiałów polimerowych na skutek odziaływania parametrów środowiskowych dostarcza informacji, które powinny być brane pod uwagę w procesie projektowania i konstruowania wyrobów z tych materiałów.
Badanie wytwarzanych wyrobów opakowaniowych pod kątem ich jakości eliminuje wadliwe produkty, jak również pozwala na zmianę procesu technologicznego w celu wyeliminowania wykrytych wad materiałowych [3]. Pod wpływem światła słonecznego wyroby ulegają naturalnemu zużyciu: odbarwieniu, niszczeniu powłok lakierniczych, pękaniu, mętnieniu. Długa ekspozycja na promieniowanie UV może spowodować wyblaknięcie lub nawet zmianę właściwości fizycznych – utratę elastyczności, rozpad. Odpowiedzialny przedsiębiorca przed
wprowadzeniem na rynek wyrobów powinien przeprowadzać ich badania.
1. Przyspieszone starzenie pod wpływem światła
1.1 Opis metody badań i ich zakres
Celem badania było sprawdzenie, czy komponenty poddane bezpośredniemu działaniu promieni słonecznych lub promieniowaniu (np. przez witrynę wystawową) nie zmieniają odcienia lub nie tracą jakości (wrażliwość tworzyw sztucznych). Zasada polegała na poddaniu produktu działaniu promieniowania symulującego światło słoneczne lub światło padające przez szybę (np. gabloty wystawowej). Pomiary barwy wykonano w cyklach po 6 godz. ekspozycji, a ocenę organoleptyczną po 60 godz. Badanie wykonano za pomocą urządzenia do badań starzeniowych wyposażonego w lampy UV – na potrzeby komponentów poddawanych bezpośredniemu działaniu promieni słonecznych – oraz filtr szkła okiennego – na potrzeby komponentów niepoddanych bezpośredniemu działaniu promieni słonecznych w czasie dystrybucji lub użytkowania, np. komponenty wystawione w witrynach sklepowych.
Niektóre komponenty były poddawane działaniu obu typów promieniowania oddzielnie. Karta specyfikacji komponentu każdorazowo określa charakterystyki kontrolne, które musiały zostać spełnione (lampy UV/filtr szklany).
Obserwacji organoleptycznych zmiany barwy i jakości powierzchni dokonano w komorze obserwacyjnej (świetlnej), wyposażonej w powłokę gruntową w kolorze szary Munsell nr 7, zastosowano lampę D65 i lampę UV.
1.2 Badanie barwy
Pomiary barwy wykonywano w cyklach 6 godz. Po upływie tego czasu komponenty były wyjmowane, umieszczone na nich osłony (jeśli je zastosowano) zdejmowane, a następnie badane w komorze obserwacyjnej. Dokonywano pomiaru barwy każdego punktu pomiarowego oraz sprawdzano, czy pomiędzy badanami komponentami (lub ich częściami) poddanymi działaniu światła oraz produktami referencyjnymi występują znaczne różnice lub uszkodzenia uniemożliwiające kontynuację badań.
1.3 Ocena jakości powierzchni (organoleptyczna)
Ocena organoleptyczna to ocenianie cech wyrobu na podstawie wrażeń odbieranych za pomocą zmysłów (smaku, węchu, wzroku, dotyku, słuchu). Jest ona rodzajem oceny sensorycznej, przeprowadzanej bez określenia wymogów dotyczących osób przeprowadzających ocenę (w przeciwieństwie do analizy sensorycznej), jak również warunków, w których jest przeprowadzana [4].
Na podstawie cech możliwych do oceny organoleptycznej potencjalni nabywcy podejmują często decyzję o zakupie danego towaru. Ocena organoleptyczna jest jednym z kluczowych elementów w ustalaniu jakości towarów spożywczych i przemysłowych. Jej zalety to: szybkość, prostota i relatywnie niska cena wykonania. Metody oceny organoleptycznej jakości służą przede wszystkim do oceny cech niemierzalnych, których nie da się wyrazić za pomocą liczb i jednostek miary. Wadą metod organoleptycznych jest jednak ich subiektywizm. Podstawowa różnica pomiędzy oceną organoleptyczną a analizą sensoryczną polega na tym, że pierwsza jest oceną jakości dokonywaną za pomocą zmysłów, natomiast druga to ocena jakości z zastosowaniem metod i warunków zapewniających wyższą dokładność i powtarzalność wyników, wykonana przez zespół osób o uprzednio sprawdzonej i odpowiednio dużej wrażliwości sensorycznej. Ocena organoleptyczna jest również najogólniej pojętą oceną jakości towaru wykonaną za pomocą zmysłów, natomiast analiza sensoryczna to ocena jakości z zastosowaniem metod i warunków zapewniających dokładność i powtarzalność wyników. Sprawdzenie jakości powierzchni wykonuje się na zasadzie obserwacji wzrokowych poprzez porównanie próbki badanej do wzorca [5].
Barwa powierzchni należy do tych cech wyrobów, które bezpośrednio oddziałują na ludzkie zmysły i przez użytkowników określane są organoleptycznie. Z użytkowego punktu widzenia jest to ocena najważniejsza, decydująca o powodzeniu produktu na rynku. Z punktu widzenia producenta czy dystrybutora ocena taka ma mniejsze znaczenie ze względu na swoją subiektywność. Wynika stąd konieczność dodatkowego używania obiektywnych metod pomiarowych, ograniczających wpływ obserwatora na wynik pomiaru [6]
Ocenę organoleptyczną badanych opakowań wykonano w oparciu o wzrok (wygląd wyrobu, barwa, połysk, wady: uszkodzenia mechaniczne, deformacje, wypłowienie) oraz dotyk (twardość, elastyczność, gładkość).
Badania organoleptyczne polegały na ocenie sensorycznej poprzez porównanie próbki po badaniu ze wzorcem (próbka niepoddana badaniu), zastosowano do nich trójstopniową skalę:
3 – zmiany niewidoczne, 2 – zmiany mało widoczne, 1 – zmiany widoczne.
n wygląd wyrobu: 3 – bez zmian, 2 – wygląd wyrobu nieznacznie inny, 1 – wyraźna zmiana;
n barwa: 3 – bez zmian, 2 – barwa nieznacznie inna, 1– wyraźna zmiana barwy;
n połysk: 3 – bez zmian, 2 – połysk wyrobu nieznacznie inny,
1 – wyraźna zmiana połysku;
n uszkodzenia mechaniczne, deformacje: 3 – bez zmian,
2 – nieznaczne, 1 – wyrażane uszkodzenia lub deformacje,
n wypłowienie: 3 – bez zmian, 2 – nieznaczne, 1 – wyraźne uszkodzenia lub deformacje.
Produkt jest uznawany za zgodny z wymaganiami odporności na promieniowanie świetlne, jeżeli nie zaobserwowano wyraźnych zmian, uszkodzeń i deformacji w kategoriach podlegających ocenie w odniesieniu do elementu referencyjnego, nienarażonego na działanie światła. Dopuszczalne są nieznaczne zmiany określone w skali punktowej jako 2.
2. Parametry badań oraz przygotowanie próbek do badań
2.1 Parametry badań
W literaturze przedmiotu określono normy będące podstawą do przeprowadzenia badań:
n PN-EN ISO 4892-1: 2001 Tworzywa sztuczne – Metody ekspozycji na laboratoryjne źródła światła – Część 1: Zasady ogólne [7];
n PN-EN ISO 4892-2: 2009 Tworzywa sztuczne – Metody ekspozycji na laboratoryjne źródła światła – Część 2: Źródła ksenonowe o wyładowaniu łukowym [8].
Część pierwsza normy [7] zawiera wymagania dotyczące sposobu przeprowadzenia badań, w części drugiej [8] zawarte są parametry badań. W oparciu o zawarte w normie wymagania przyjęto metodę A – ekspozycja z zastosowaniem filtrów światła dziennego (sztuczne warunki pogodowe), cykl 1. Taki dobór paramentów badań ogranicza wpływ temperatury na proces starzenia materiału (zastosowano najniższą temperaturę 38°C), jednocześnie odwzorowując w sposób najwierniejszy warunki panujące w środowisku naturalnym.
Starzenie próbek prowadzono w następujących warunkach: temperatura w komorze 38 ±3°C; temperatura czarnego standardu BST (ang. Black Standard Termometer) 60±3 °C. BST wskazuje temperaturę powierzchni wzorca, którym jest czarna matowa płytka ze stali nierdzewnej powleczona odporną na starzenie warstwą ochronną, grubości ok. 0,5 mm. BST przymocowany jest do milimetrowej płytki podstawowej. Natężenie promieniowania o długości fali 340 nm: 0,51 ±0,02 W/m, wilgotność względna 50±10%.
2.2 Materiał oraz przygotowanie próbek do badań
Do badań wybrano opakowania bez nadruku przeznaczone do długotrwałej prezentacji produktów: butelki o różnych pojemnościach i kształtach oznaczone jako BECH 01–04 (fot. 1.-4.). Są to butelki wykonane z polipropylenu przy zastasowaniu białego barwnika. Dokładna specyfikacja prowadzonych badań przedstawiona została w tab. 1.
Próbki opakowań do badań starzeniowych, oznaczone literą N, zostały umieszczone płasko w komorze w sposób, który uniemożliwiał przemieszczanie się ich w trakcie badań i jednocześnie gwarantował ich prawidłowe naświetlanie. Próbki oznaczone literą T zostały natomiast szczelnie owinięte folią aluminiową, co uniemożliwiło przenikanie promieni UV, oddziaływała tu jedynie temperatura. Po określonym czasie naświetlania i oddziaływania temperaturą, wynoszącym w każdym przypadku po 6 godzin, próbki były wyjmowane z komory i poddawane ocenie organoleptycznej oraz pomiarom barwy.
Dla każdego punktu pomiarowego wykonano 10 oznaczeń dla pomiaru wybranej barwy, z których wyliczono średnią. Tak uzyskany wynik średni posłużył do porównania pomiędzy poszczególnymi badaniami.
3. Wyniki badań
3.1. Badania organoleptyczne
Przeprowadzono porównanie barwy i zmian powierzchni próbki badanej i wzorca. Ocenę wykonano w oparciu o wzrok (wygląd wyrobu, barwa, połysk, wady: uszkodzenia mechaniczne, deformacje, wypłowienie) i dotyk (określenie twardości, elastyczności, gładkości). Zastosowano punktową metodę oceny ogólnej jakości wyrobu z zastosowaniem skali trzypunktowej:
3 – bez zmian, 2 – nieznaczne zmiany, 1 – wyraźna zmiana.
Organoleptyczne wyniki badań przeprowadzonych w komorze symulującej światło dzienne i promieniowanie słoneczne (Daylight D65 + UV) zestawiono w tab. 2.
Wyniki badań organoleptycznych przeprowadzonych w komorze symulującej światło dzienne i promieniowanie słoneczne potwierdziły stosunkowo wysoką odporność badanych wyrobów opakowaniowych na zakcelerowaną symulację warunków występujących podczas zadanych parametrów badań, w tym na długotrwałą ekspozycję sklepową. Ocena jakościowa badanych wyrobów podzielona była na cztery kategorie, w których przyznawana była trzystopniowa skala ocen. Oceniane kategorie to: wygląd, barwa, uszkodzenia mechaniczne i deformacja oraz wypłownie. Zgodnie ze wspominaną trójstopniową skalą podziału wszystkie próbki uzyskały ocenę 3, co było podyktowane brakiem dostrzegalnych zmian i różnic w stosunku do wzorcowych próbek wyrobów opakowaniowych.
3.2. Badania barwy
Poniżej przedstawiono porównanie średnich wyników badań barwy, wykonanych spektrofotometrem z określeniem ich zmian w stosunku do próbki wzorcowej (niepoddanej odziaływaniu temperatury oraz promieniowania) (rys. 3.).
Uważa się, że wyniki jasności w zakresie dL ±1, w większości przypadków mogą być mało widoczne przy użyciu wzroku. Wyniki powyżej tego parametru najczęściej są już zauważalne podczas bezpośredniego porównania badanych próbek. W praktyce przyjmuje się, iż dL powyżej 1 wyklucza możliwość dalszego użytkowania. Możliwe są takie zastosowania opakowań,
które dopuszczają duże zmiany w ich barwie, jednak dotyczyć to może nielicznych opakowań, ponieważ nawet opakowania zbiorcze czy transportowe muszą spełniać coraz wyższe wymagania w tym zakresie. Wpływa to między innymi na zmianę sposobu dystrybucji wyrobów przeznaczonych dla konsumentów. W dostępnych normach i literaturze przedmiotu nie ma definicji akceptowalności zmian barwy. Należy stwierdzić, że akceptowalność odpowiada zakresowi dopuszczalnych odchyleń od barwy wzorcowej, przy którym oko ludzkie nie widzi różnicy. Jednak dla każdego wyrobu i jego zastosowania tak zdefiniowana akceptowalność może się zmieniać. Mogą być stosowane poziomy tolerancji określające akceptowalny zakres odchyleń, wyrażony w wartościach kolorymetrycznych. Dopiero na podstawie badań zakończonych pomiarem barwy można określić akceptowalność zmian barw dla danego wyrobu wraz z jego tolerancją. Tego typu działanie umożliwi sprecyzowanie takich parametrów jak przewidywana akceptowalna trwałość barw, a tym samym okres użytkowania danego opakowania w określonych warunkach nasłonecznienia. Ocena wizualna barwy opiera się zawsze na: różnicy odcienia, różnicy nasycenia, różnicy jasności, co sugeruje, że w przestrzeni L*a*b* każdy kolor posiada własny zakres tolerancji. Dlatego też powinno się unikać określania tolerancji za pomocą tylko jednego ze składników całkowitej różnicy barwy ∆E*. Kolor, który posiada właściwą wartość odcienia, lecz jego nasycenie oraz jasność różnią się od wzorca, mógłby być zaakceptowany, a jego wartość ∆E* wskazywałaby, że nie można go przyjąć za prawidłowy. Najlepiej zatem oceniać poszczególne elementy całkowitej różnicy barwy, a ∆E* traktować jako pierwszy parametr, który powinien być poddany analizie.
W przestrzeni L*C*h całkowita różnica barwy ∆E* składa się z różnicy jasności ∆L*, nasycenia ∆C* oraz odcienia ∆H*. Zawiera zatem wyrażenia różnic barwy oszacowanych wizualnie. Jej użycie jest najprostsze i najbardziej praktyczne.
Wykresy przedstawiają najistotniejsze wyniki badań próbek opakowań zawierające:
n dE*ab (deltę E*ab) – zmiany wartościowe;
n L*a*b* – zmiany wartościowe i procentowe;
n korelacje pomiędzy poszczególnymi wartościami.
Wybrane zmiany dE*ab jak również L*a*b* w ujęciu wartościowym i procentowym przedstawiono na rysunkach 1–12.

3.3. Korelacje
W ocenie wyników zastosowano korelację liniowa prostą (r Pearsona). Współczynnik korelacji liniowej Pearsona (dalej nazywany po prostu współczynnikiem korelacji) wymaga, aby dwie zmienne zostały zmierzone co najmniej na skali przedziałowej. Określa on stopień proporcjonalnych powiązań wartości dwóch zmiennych. Wartość korelacji (współczynnik korelacji) nie zależy od jednostek miary, w jakich wyrażamy badane zmienne, np. korelacja pomięd
zy wzrostem i ciężarem będzie taka sama bez względu na to, w jakich jednostkach wyrazimy badane wielkości. Określenie proporcjonalne znaczy zależne liniowo, to znaczy, że korelacja jest silna, jeśli może być opisana przy pomocy linii prostej.
Na poniższych rysunkach przedstawiono korelacje liniową prostą (r Pearsona) za pomocą wykresu rozrzutu 2W. Dwuwymiarowych wykresów rozrzutu używamy do wizualizacji zależności pomiędzy dwiema zmiennymi X i Y – w omawianym przypadku czasem naświetlania w h a dE*ab (D65). Przypadki reprezentowane są na płaszczyźnie wykresu przez punkty (znaczniki punktów). Współrzędne X i Y odpowiadają dwóm analizowanym zmiennym i określają położenie punktu na płaszczyźnie. Zaprezentowano również pas regresji, który wskazuje ona przedział ufności dla badanych obserwacji. Wykonano korelacje wyników i dla większości charakteryzowały się one istotnością. Wybrane korelacje wyników badań zostały zaprezentowane na poniższych rysunkach.
Podsumowanie i wyniki końcowe
Pomimo powszechnego zastosowania opakowań z tworzyw sztucznych, których użytkowanie w warunkach środowiska naturalnego tworzy potrzebę lepszego poznania wpływu tego środowiska na zmianę ich aspektów wizulanych (barwa, połysk), wspomniana problematyka nie jest obecnie przedmiotem wielu opracowań. Do chwili obecnej nie są wdrożone standardy ich oceny i pomiaru, czego potwierdzenie stanowi brak norm w tym zakresie.
W całym okresie użytkowania opakowania z tworzyw sztucznych powinny odznaczać się nie tylko dobrymi własnościami mechanicznymi, chemicznymi, fizycznymi, ale także zachować walory estetyczne, często najbardziej pożądane. Dlatego też, zarówno z poznawczego jak i praktycznego punktu widzenia, istotnym zagadnieniem jest umiejętność oceny zmiany barwy opakowaniowych materiałów polimerowych pod wpływem działania czynników atmosferycznych.
Badania przedstawiają możliwości oceny zmian barwy w oparciu o nowoczesne narzędzia pomiarowe. Zauważony proces zmian barwy w badanych próbkach pod wpływem dość krótkiego odziaływania negatywnych czynników zewnętrznych, temperatury i promieniowania, wyraźnie pokazał negatywny wpływ tych czynników na materiał. Ze względu na fakt, że proces starzenia zachodzi bardzo powoli, zasadne jest wykorzystanie do badania jego przebiegu metody przyspieszonego starzenia. Opisane w tej pracy badania miały na celu określenie wpływu promieniowania UV i temperatury na zmianę takich parametrów jak barwa czy jakość powierzchni materiału opakowaniowego wykonanego z tworzyw sztucznych. W przeprowadzonych badaniach do określenia wpływu degradacji materiału lub jego składnika posłużono się oceną wzrokową, wykorzystano także specjalistyczne urządzenia pomiarowe.
Percepcja barwy przez człowieka związana jest z problemami ograniczeń wizualnej pamięci barwy, a także z nieprecyzyjnym nazewnictwem. Oko ludzkie odbiera miliony wrażeń barwnych, jednak nie jest możliwe ich wyrażenie słowami. Dlatego też ocena wzrokowa zmian barwy, a nastepnie jej wyrażenie porzez dostępne wyrażenia, są nieprecyzyjne. Kolejny problem przy takiej ocenie stanowi odmienne wyobrażenie barwy przez osobę odbierającą przekaz. Aby precyzyjnie móc oddawać zmianę barwy, w pracy zastosowano urządzenia pomiarowe, które umożliwiły jej określenie w przestrzeni.
Odbiór koloru przez ludzkie oko jest uzależniony od wielu czynników, w tym otoczenia badanego obiektu. Dzięki zastosowaniu komory świetlnej, w badanich eliminuje się różnicę zarówno w otoczeniu, jak i w oświetleniu, co umożliwia obiektywny opis koloru opierający się na absolutnych i niezależnych od obserwatora wartościach. W szczególności należy zwrócić uwagę, iż jasność koloru określa ilość światła odbitego lub przepuszczonego przez obiekt w stosunku do ilości światła odbitego od białej powierzchni. Tak więc zmiana zastosowanego oświetlenia bez zmiany otoczenia może mieć duże znaczenie w odczycie barwy. Ważnym zagadnieniem wymagającym uwagi jest metameryzm. Gdy dwie próbki, oświetlone jednym źródłem światła wydają się identyczne, natomiast w innym świetle ich barwy się różnią, mamy do czynienia właśnie z metameryzmem.
W tab. 4. zestawiono wyniki badania barwy w zakresie dE*ab oraz sumę punktów z oceny organoleptycznej.
W poniższej tabeli wyniki oznaczone kolorem zielonym, wskazują dE*ab (D65) powyżej 1. W tab. 4. zestawiono wyniki badania barwy w zakresie dE*ab oraz sumę punktów z oceny organoleptycznej.
Składowe barwy użyte w tekście:
L – jasność (luminancja);
a – przedstawia udział barwy zielonej lub czerwonej w analizowanej barwie, przy czym odcienie koloru zielonego mają wartość ujemną, a odcienie koloru czerwonego – wartość dodatnią;
b – barwa od niebieskiej do żółtej, przy czym odcienie koloru niebieskiego mają wartość ujemną, a odcienie koloru żółtego – wartość dodatnią.
Różnica barwy dE*ab (D65) dla Bech 03 (N) oraz Bech 04 (N) wynosiła 1,51-1,52, a uzyskany wynik oceny organoleptycznej nie wskazywał zmian zauważalnych (maks. 12 punktów), co można uznać za różnicę niezauważalną ludzkim wzrokiem pomimo dość wysokiego wyniku dE*ab (D65). Dla pozostałych próbek uzyskano dE*ab (D65) w wysokości poniżej 1 (0,26-0,67), a wyniku oceny sensorycznej uzyskano maksymalne ilości punktów. Według ogólnie przyjętych zasad wyniki dE*ab poniżej 1 uznaje się za akceptowalne, choć w przedstawionym przypadku zmiana powyżej 1,50 była niezauważalna. Uzyskany wynik oceny organoleptycznej nie wskazywał widocznych zmian (12 punktów), co można uznać za różnicę zauważalną wyłącznie poprzez badania aparaturą pomiarową, pomimo wyniku dE*ab (D65) 1,51-1,52. Rys. 5 dla opakowania BENCH 03 i BECH 04 rys. 8 przedstawiają zmianę dE*ab (D65) po kolejnych cyklach naświetlania. Dla BECH 04 widać trend wzrostowy parametru dE*ab (D65) w czasie, co oznacza większą zmianę barwy w funkcji czasu naświetlania z oddziaływaniem temperaturą i naświetlania z filtrem, gdy dla BENCH 03 nie jest on tak jednoznaczny. W przypadku odziaływania na temperaturę (rys. 6 dla BENCH 03 oraz rys. 10) dla BECH 04 również widoczna jest zmiana parametru dE*ab (D65) w czasie, jednak jego trend jest zauważalny dopiero po przekroczeniu 24h naświetlania. Analizując zmianę barwy w tych opakowaniach, uwzględniając składowe wartości L*a*b, przedstawione na rys. 7. i 8. BECH 03 oraz 11. I 12. BECH 04 widać, iż podstawową zmienną jest a, która rośnie wahaniach b i prawie bez zmian składowej L. Podane wyniki wskazują na nieznaczną zmianę jasności próbki (L) przy przesunieciu barwy w kierunku koloru czerwonego (a+) i żółtego (b+). Z analizy przedstawionych na rysunkach zmian procentowych parametrów barwnych L*a*b wynika, że pomimo dominującej zmiany wartości parametru a, procentowo wszystkie składowe barwy uległy zmianie.
Uzyskane wyniki potwierdzają wrażliwość pigmentów zawartych w barwnikach na temperaturę oraz promieniowanie UV. Jak wskazują pomiary, już kilkunastogodzinne naświetlanie opakowaniowych materiałów polimerowych może powodować zmiany barwy. Jednak percepcja ludzkiego oka jest różna w zakresie barwnym, dlatego też zmiany te są spostrzegane organoleptycznie. Potwierdza to potrzebę badań opakowań wykonanych z tworzyw sztucznych pod tym kątem, ponieważ zmiana barwy może prowadzić do nieakceptowalności przez ostatecznego konsumenta wyrobów zapakowanych w opakowania z widocznymi zmianami kolorystyki szaty graficznej.
Wykonane badania starzenia opakowań wykazały postępownie zmiany barwy, potwierdzając tym samym, że im dłuższy czas ekspozycji na promieniowanie UV, tym większej degradacji barwy należy się spodziewać.
Przedstawione wyniki prezentują proces degradacji, który powoduje najczęściej nieodwracalne, zmiany w polimerze, będące wynikiem reakcji chemicznych, takich jak: sieciowanie, utlenianie cieplne, cięcie łańcuchów, a nawet destrukcja.
Korelacje wykonane dla wszystkich próbek we wszystkich
możliwych konfiguracjach wykazały dodatnią zależność dE*ab. Uzyskane korelacje na poziome ufności 95% posiadały bardzo wysoki pozytywny współczynnik r, na poziomie od 0,6 do 0,9. Wskazuje to na bardzo dużą zależność badanych zbiorów zmiennych, (jeśli dE*ab jednego zbioru rośnie, dE*ab drugiego zbioru również rośnie). Dokonując analizy wyników korelacji, stwierdzono, iż staje się ona mniejsza, gdy badany materiał jest zbyt chropowaty na poziomie molekularnym, co może powodować rozrzut wyników nawet w tym samym punkcie pomiarowym.
Kolory odgrywają bardzo istotną rolę: przyciągają uwagę, podwyższają wrażenia estetyczne, zwiększają zapamiętywanie, podkreślają kontrast, niosą ze sobą wiele informacji, skojarzeń i znaczeń, na podstawie których nabywcy są w stanie wyciągnąć wnioski na temat produktów, ich jakości i przeznaczenia lub miejsc sprzedaży. Określone wykorzystanie koloru w reklamie może wzmagać lub osłabiać siłę tego przekazu, a każda zauważalna zmiana może zmienić odczucia potencjalnego nabywcy. Dlatego tak ważne jest zachawanie w akceptowalnej formie barwy w opakowaniach, co sprawia, że spełniają one swój cel marketingowy, zachęcając do kupna produktu nie tylko w chwili wystawienia na półkę, ale przez cały czas ekspozycji i użytkowania. Badania w kierunku poznania i badania zmian tych parametrów stają się więc bardzo ważnym kierunkiem działań.
Literatura
[1] Wasiak W. 2012. Przemysł Opakowań w Polsce. Warszawa: Polska Izba Opakowań.
[2] Nowakowski K., M. Grochocka, S. Górnik, A. Zydorowicz. 2015. Pomiary barwy w opakowaniach. Opakowanie 6.
[3] Fraser B., C. Murphy, F. Bunting. 2006. Profesjonalne zarządzanie barwą. Gliwice: Helion.
[4] Jędryka T. 2001. Metody sensoryczne. Kraków: Wydawnictwo AE.
[5] Łatka U., Technologia i towaroznawstwo. 2003. Warszawa: WSiP.
[6] Gajdzicki B., K. Gniotek. 2007. Pomiar barwy powierzchni płaskich wyrobów włókienniczych, Pomiary Automatyka Kontrola. Vol. 53 Bis nr 9.
[7] PN-EN ISO 4892-1:2001 Tworzywa sztuczne – Metody ekspozycji na laboratoryjne źródła światła – Część 1.: Zasady ogólne.
[8] PN-EN ISO 4892-2:2009 Tworzywa sztuczne – Metody ekspozycji na laboratoryjne źródła światła – Część 2.: Źródła ksenonowe o wyładowaniu łukowym.
